植物组织培养植物器官以及组织培养
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1.植物组织培养(离体培养):是指在无菌条件下,将植物体的任何一部分,培养在人工配制的培养基上,并给予合适的培养条件,使之发育形成完整植物体的过程。
2、植物组织培养的类型(1)根据培养基的类型分为:固体培养液体培养半液半固体培养(2)根据培养材料(外植体类型)分为:植株培养器官培养组织培养原生质体培养胚胎培养细胞培养(3)按培养过程分:初代培养继代培养生根培养3、植物组织培养的一般工作流程1.准备阶段:(1)查阅资料,制定培养方案;(2)清洗组培用器皿、工具;(3)配制所需试剂和培养基;(4)试剂、培养基及器皿、工具的灭菌。
2.外植体的选择与消毒;3.初代培养;4.继代培养;5.生根培养;6.炼苗移栽4、植物细胞的全能性概念:指植物体的每个活细胞都携带有该物种的全套遗传信息,在适宜条件下,离体细胞都具有发育为一个完整植株的潜在能力。
注意:(1)活细胞(2)离体细胞(3)细胞全能性表达的难易程度取决于细胞的分化程度5、细胞全能性的强弱表现:(1)植物细胞全能性根据细胞的性质不同由强到弱:营养生长中心>形成层>薄壁细胞>厚壁细胞(木质化细胞)>特化细胞(导管等)(2)植物细胞全能性根据所处的组织不同由强到弱:顶端分生组织>侧生分生组织>居间分生组织>薄壁组织>厚角组织>输导组织>厚壁组织6、植物组织培养中全能性表达的条件:1.无菌条件;2.离体条件;3.一定的营养物质;4.植物生长调节物质;5.适宜的外界条件。
7、胚性细胞的特点:未分化状态;细胞具有旺盛分裂能力;具有两极性8、脱分化:指在一定条件下,已分化成熟的细胞、组织或器官恢复到未分化的分生状态,并进行细胞分裂形成未分化的细胞团,如愈伤组织的形成过程。
9、愈伤组织形成的三个时期:(1)诱导期又称启动期(最难)。
(2)分裂期(3)分化期10、优良愈伤组织的特征:(1)具有旺盛的增殖能力;(2)容易散碎;(3)具有高度的胚性或再分化能力,便于植株再生;(4)经过长期的继代保存而不丧失胚性。
植物组织培养的含义:将植物的离体材料(器官、组织、细胞、原生质体等)无菌培养,使其生长、分化、繁殖,再生出完整植株或生产次生代谢物质的技术。
植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性:指一个完整的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息,在适宜条件下具有发育成完整植株的能力。
外植体:在植物组织培养中,在活体植物上提取下来的,接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。
外植体选择的原则:①、再生能力强;②、遗传稳定性好;③、来源丰富;④、灭菌容易。
植物组织培养的类型:根据培养材料(即外植体)的不同,可将植物组织培养划分为植株、胚胎、器官、组织、细胞和原生质体五个水平上的培养类型。
愈伤组织:原指植物在受伤后于伤口表面形成的一团薄壁细胞,在组织培养中,则指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
植物组织培养的特点:①、培养材料经济;②、培养条件可以人为控制;③、生长周期短,繁殖率高;④、管理方便,利于工厂化生产和自动化控制。
White(1943)撰写的《植物组织培养》是第一部有关植物组织培养的专著。
PH值最适5.6,高温、高压灭菌后PH值会降低,配制时一般为5.7~5.8,若PH值偏高,培养基会偏硬,会不利于植物材料吸取营养;PH值偏低,培养基凝固不好,不利于植物材料的固定。
MS培养基特点:①、无机盐成分很高,硝酸盐、NH+、K+含量高;②、元素平衡较好;③、缓冲性能也比较好;④、微量元素、有机成分丰富、齐全。
无机盐母液适度冷藏保存。
维生素等有机营养元素在—20℃保存,使用前用温水溶解。
MS培养基母液的成分:大量元素母液、微量元素母液、铁盐母液、有机物母液。
CuSO4、CuCl2取25mg溶于10mL,制成2.5mg/mL溶液,配制50mL微量元素母液,吸取该溶液0.05mL。
灭菌的条件:培养基的成分:1、水分2、无机盐①、大量元素:指植物生长发育所需浓度大于0.5mmol/L的营养元素。
第一章绪论植物组织培养(Plant tissue culture)广义上是指无菌条件下,在特定的培养基上对离体的植物器官、组织、细胞和原生质体甚至包括完整植株进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
植物组织培养类型:1、完整植株培养(Plant Culture):对幼苗和较小植株等的培养。
2、胚胎培养(Embryo Culture):包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。
3、器官培养(Organ Culture)包括离体根、茎、叶、果实、种子、花等器官的培养。
4、组织培养(Tissue Culture)如分生组织、薄壁组织、输导组织、愈伤组织培养。
5、细胞培养(Cell Culture):指对单细胞或较小的细胞团进行培养。
6、原生质体培养(Protoplast Culture)指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进行培养。
组培的一般过程:初代培养—继代培养—生根培养—驯化培养植株的再生途径:1)器官发生途径(Organogenesis):植物器官可以直接由外植体上诱导。
如茎尖培养。
间接器官发生途径:成熟细胞经过脱分化(dedifferentiation)及再分化(redifferentiation)过程而形成新的组织和器官的过程2)体细胞胚胎发生途径(Somatic embryogenesis): 体胚发生途径是指二倍体或单倍体的细胞在特定条件下,未经性细胞融合而产生与合子胚结构、功能类似的胚的过程。
经体胚发生形成类似合子胚的结构称为胚状体(embryoid)或体细胞胚(somatic embryo). 组培的应用:1、优质种苗的快速无性繁殖:1)无性繁殖作物及不易繁殖作物的快繁2)通过茎尖培养生产脱毒种苗2、用于植物遗传育种:种质资源离体保存;花粉花药培养产生单倍体;胚乳培养产生三倍体;离体授粉克服远缘杂交不亲和性;胚培养拯救杂种胚;原生质体培养进行体细胞杂交;植物体细胞无性系变异诱导和筛选;用于植物基因转移操作等3、大规模植物细胞、组织和器官培养生产次生代谢物质;4、用于植物生长发育理论研究,包括生理学、病理学、胚胎学和细胞与分子生物学等。
植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术是一种利用植物细胞、组织和器官进行人工培养的技术。
它具有广泛的应用,包括以下几个方面:
1. 繁殖和育种:通过组织培养技术,可以实现无菌条件下的无限繁殖植物,从而达到育种的目的。
此外,还可以利用组织培养技术进行杂交、突变和基因工程等技术,以实现更准确、更高效的育种。
2. 生产药物和化学品:植物组织培养技术可以用于生产药品和化学品。
例如,可利用植物细胞和组织生产抗癌药物、抗生素、香料和色素等物质。
3. 植物保育:植物组织培养技术可以用于保护濒危植物和珍稀植物。
通过无菌的组织培养技术,可以繁殖珍稀植物,以避免其在自然界中灭绝。
4. 研究和教育:植物组织培养技术可以用于研究植物生长、发育和代谢等方面的基础知识。
此外,还可以作为教育工具,帮助学生更好地了解植物的生长过程。
总之,植物组织培养技术在农业、医药、环境和教育等领域都有着广泛的应用。
植物器官和组织培养的基本程序离体的植物器官和组织在人工培养条件下,通过不同的器官发生途径,形成体细胞胚或茎芽,进一步再生成完整植株。
因此,植物器官和组织培养的基本程序包括:无菌外植体的获得、初代培养物的建立、形态发生、植株再生以及培养产物的观察记载。
一、无菌外植体的获得从自然界和室内采集的植物器官和组织材料携带有各种微生物,这些污染源一旦进入培养容器中,造成培养基和培养材料污染,实验无法进行。
所以,污染是组织培养的一大障碍。
利用各种灭菌剂可以进行外植体的灭菌,但不同植物或同一植物不同器官和组织的带菌程度不同,所用灭菌剂的种类、浓度及灭菌方法也不尽相同。
(一)茎尖、茎段、叶片的灭菌灭菌前外植体用清水冲洗,茸毛较多的外植体用皂液洗涤后再用清水冲洗、用吸水纸吸干表面水分;将外植体浸泡在0.1%~0.2%的氯化汞溶液中2~10min,或先在70%~75%酒精中浸数秒,然后在10%次氯酸钙溶液中浸泡10~20min。
或先在70%~75%酒精中浸泡数秒,再在2%次氯酸钠溶液中浸泡15~30min进行灭菌;灭菌后倒掉灭菌液,无菌水冲洗外植体3~5次,置外植体于无菌滤纸上吸干表面水分,适当分割后接种。
(二)根、块茎、鳞茎的灭菌这类材料生长在土中,灭菌较困难,且挖取时易受损伤。
所以灭菌前应仔细清洗,对凹凸不平及鳞片缝隙处,需用软刷清洗,并切除损伤部位。
灭菌时应增加灭菌时间或增大灭菌剂浓度,如将外植体浸泡在0.1%~0.2%氯化汞溶液中5~12min,或在70%~75%酒精中浸数秒,然后用6%~10%次氯酸钠溶液浸5~20min进行灭菌。
灭菌后的操作步骤同上。
(三)花蕾的灭菌未开放花蕾中的花药为花被包裹,处于无菌状态,所以采摘后可直接灭菌。
灭菌时先在70%~75%酒精中浸蘸10~30s,然后在0.1%氯化汞溶液中浸泡3~10min或在1%次氯酸钠溶液中浸泡10~20min。
灭菌后的处理同上。
(四)果实、种子的灭菌这类材料有的表皮具有茸毛或蜡质。
植物组织培养作业姓名:班级:学号:学院:植物组织培养在花卉生产上的应用摘要:植物组织培养在花卉产业中应用非常广泛, 组织培养技术促进了花卉的快速繁殖和生产脱毒苗及其在花卉产业中的应用,具有广泛的应用前景。
植物组织培养(tissue culture)是指在无菌条件下将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,使其增殖、生长、分化形成小植株的一种新型繁殖方法。
是当前快速繁殖植物新品种的最重要方法。
植物组培育苗技术在我国已得到广泛应用,其研究的深度和广度在国际上都居先进水平,但其产业化程度不高,据不完全统计,目前我国花卉组培苗的年产量约为0.5亿株,发展空间广阔。
1 、花卉组培育苗概况传统的花卉生产大多采用播种、扦插、分株等方法进行繁殖,其繁殖系数低、苗木质量差、繁殖周期长、品种推广慢,且易受季节和自然条件的限制,严重阻碍了花卉业在我国的迅速发展。
组培技术的研究几乎涉及到了所有重要的花卉,其中,兰花是最早运用该技术也是最成功的花卉。
目前,国际上80%~85%的兰花都是用植物组织培养法进行脱毒和快速繁殖的。
组培技术为花卉的快速繁殖和无病毒苗的获得提供了一条经济有效的途径。
植物组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一,经组织培养,可增加繁殖系数,加快繁殖速度,生产出种性纯、品质好、产花量高的生产性用苗。
有的花卉植物靠分株来增加数量是非常难的,利用组织培养可在短期内迅速而且大量的繁殖与母株一模一样的种苗。
还有一些花卉本身是三倍体或多倍体,很难产生种子,因此就无法进行有性繁殖。
利用组织培养技术还可以迅速的繁殖苗木,满足生产的需求。
利用植株的病害传递给子代,从而达到脱毒的目的。
如今,脱病毒技术已被部分花卉所应用。
利用组织培养技术保存种质资源还有诸多优点:(1)占空间小;(2)可防止病虫;(3)可以迅速大量繁殖;(4)费用低;(5)便于交流。
此外,组织培养还具有产生单倍体植株、缩短育种周期、改良品种、不受季节限制、有利于工厂化生产等优点。
植物组织培养名词解释植物组织培养是指将植物体的一部分或细胞外植体(包括种子、芽、刺、茎尖、叶尖等)在无菌条件下培养和繁殖,以便快速、大规模地繁殖植物。
植物组织培养是一项重要的生物技术,可应用于种苗繁殖、植物改良、品种保存和组织工程等领域。
植物组织培养涉及许多名词,下面对其中一些常见的名词进行解释。
1. 细胞分裂:细胞分裂是指细胞分裂成两个或多个细胞的过程。
细胞分裂是植物组织培养中细胞增殖的基础。
2. 培养基:培养基是提供植物组织或细胞生长所需的营养物质和植物激素的培养介质。
培养基可以根据不同的植物种类和培养目的进行调配。
3. 愈伤组织:愈伤组织是植物在外界刺激下形成的生长异常组织,具有无定向分裂和再生能力。
愈伤组织培养能够实现无性繁殖,即从愈伤组织中培养出整个植株。
4. 植株再生:植株再生是指在培养基上通过愈伤组织培养得到新的植株。
植株再生可以通过不同的途径实现,如愈伤组织诱导再生、原球茎诱导再生等。
5. 轮回:轮回是指将植物体分离为单细胞再进行培养和繁殖的过程。
轮回可以大大提高植物的繁殖速度和效率。
6. 培养器:培养器是植物组织培养过程中用于装载培养基和植物细胞的容器。
常见的培养器有试管、培养瓶和培养皿等。
7. 无菌技术:无菌技术是一种用于消灭或控制培养中的微生物污染的方法。
无菌技术在植物组织培养中非常重要,可以确保培养体系的纯净性和成功的培养结果。
8. 再生植株硬化:再生植株硬化是指通过逐渐减少对植物的外界保护和提供适宜的环境条件,使得再生植株逐渐适应自然条件。
再生植株硬化是植物组织培养最后一个重要环节,可以确保再生植株的生长和生产力。
总之,植物组织培养是利用植物细胞的再生分裂能力进行无性繁殖和植物改良的生物技术。
在植物组织培养过程中,一系列名词的应用和理解对于成功进行培养和繁殖非常重要。